歷史文化街區地下管線改造設計要點探討

李文娟

(漳州市城市規劃設計研究院 福建漳州 363000)

0 引言

漳州市唐宋子城(臺灣路—香港路)歷史文化街區位于漳州市薌城區最繁華的新華西商業街南側，九龍江北側，緊鄰北江濱路。唐宋子城是漳州城市的中心，是漳州歷史文化名城的核心組成部分。該街區在2014年被評為福建省第一批9個省級歷史文化街區之一，2015年4月被評為第一批國家級30個中國歷史文化街區之一。這對臺灣路—香港路歷史文化街區的保護提出了更高的要求。

而歷史街區地下市政管線改造工作主要是為了激活歷史文化街區活力，突出古城記憶和提升景觀而開展的一項任務。因此，2015年5月全面啟動該歷史文化街區道路及其地下管線的改造，至今已基本完成街區內所有道路及配套管線工程的改造。漳州歷史街區在城市建成區，建筑密度大，容積率低，街區道路狹窄，兩側建筑基礎淺，市政管線基礎設施陳舊。

本文通過歷史街區內多條道路改造的工程經驗，針對歷史街區特殊地段市政管線的改造中面臨的兩側建筑物基礎安全、管線安全凈距、雨污分流的改造、以及文化脈絡的延續等4個問題進行了探討并提出相應的措施，為歷史文化街區內地下管線改造的設計與建設提供參考。

圖1 漳州市唐宋子城歷史文化街區

1 管線對街區兩側建筑物基礎安全影響

漳州歷史文化街區建筑物基礎埋深比較淺，普遍在路面以下1m～1.5m左右。對于埋深大于建(構)筑物基礎的工程管線，其與建(構)筑物之間最小水平距離由管線敷設深度、建筑物基礎底砌置深度、土壤內摩擦角等確定，可通過公式計算[1]。

式中：L——管線中心至建筑物基礎邊水平距離(m)；

H——管線敷設深度；

h——建筑物基礎埋深(m)；

B——溝槽開挖寬度(m)；

α—土壤內摩擦角(°)。

從公式可以看出，土壤地質條件一定的情況下，管線敷設深度越大，其與建筑物基礎邊水平距離越大。為了保證歷史街區內道路兩側建筑物基礎的安全，管線在滿足自身敷設要求的前提下，盡量淺埋。管線改造的橫斷面設計時還應盡量將埋設深度大的管線如污水、雨水管，遠離建筑物而靠近路中心布置。埋設深度小的管線，如給水、通信、電力、燃氣靠近建筑物布置。

考慮古城建筑密度大，街區道路狹窄，通過管位調整仍無法滿足管線與建筑物基礎安全間距的要求時，管道(特別是埋設深度大的管線)開挖方式由放坡開挖改為鋼板樁支護直槽開挖型式。通過鋼板樁支護，保護管線開挖完全的同時能避免管槽開挖引起的土方坍塌，從而保證建筑物基礎的安全。

2 管線安全凈距的管線綜合橫斷面設計

地下管線種類需求種類多，規格各異。根據《城市工程綜合規劃規范》(GB50289-2016，簡稱“規范”)，若將所需求的各類管線均布置在一條街道之下，所需最小路寬為12m～15m[2]，歷史文化街區路寬多為4m～8m。在有限空間條件下，如何將市政管線引入歷史街區，必須解決地下管線布置需求與有限的地下空間之間存在的矛盾。北京南池子歷史文化街區、山西平遙古城2座古城，街道寬度小，地下管線改建時，在采取安全技術措施的條件下，部分管線之間的水平凈距小于“規范”的一般要求[2]，目前管線已安全運行多年。通過對京南池子歷史文化街區、山西平遙古城2座古城的管線綜合設計的成功經驗的學習，漳州歷史文化街區管線改造設計時，地下管線之間凈距不足時通過設置套管或砌筑隔離墻等工程措施，適當減小管線之間的水平凈距。如圖2所示，為漳州歷史街區香港路管線橫斷面設計，給水與雨水管線凈距不滿足安全間距。設計施工時，在管線間砌筑隔離墻，隔離墻上頂面與兩種管道中較高的管道頂平齊，隔離墻下底面與兩種管道中較低的管道底低24cm。隔離墻采用M10水泥砂漿Mu20混凝土實心磚砌筑，外壁用1∶2防水水泥砂漿抹面，抹面厚2cm。砌筑隔離墻后，能保證管線間的相互作用不影響其運行安全，也能保證管線敷設維修所需的空間。

圖2 香港路標準橫斷面設計

圖3 管道間隔離墻大樣圖 單位(mm)

電力、通信管道無法滿足“規范”中與建筑物的水平凈距的要求，考慮到管道埋深小于建構筑物基礎深度不影響基礎承載力，因此電力、通信管道選用淺埋技術。燃氣管道無法滿足“規范”中與通信管線間水平凈距1.0m的要求及與污水管1.2m要求,設計時燃氣管道選用PE 或鋼(提高防腐等級)材質,通過增加壁厚、減少接口數量、局部加套管或隔墻以及加強質量檢驗等措施減少燃氣管道與通信、污水管線間水平凈距。

3 雨污分流改造設計

漳州市唐宋子城(臺灣路—香港路)歷史街區內排水體制為合流式直排式。生活污水、雨水排入早期建造的磚石結構雨水溝渠混合后直排入環城河。由于修建年代較久，排水溝淤積嚴重，水流不暢，在暴雨時，溝渠漫溢，導致街區內環境惡臭，滋生蚊蠅，低洼地嚴重積水。嚴重制約了歷史街區的延續與發展。考慮到初期雨水水質的不穩定、水量大，可生化性差，結合漳州市中心城區污水系統容量有限的特點，雨水不進入污水收集系統，漳州市歷史街區內實行雨污分流是必須的。雨污分流的改造從問題源頭上進行改造，由市政污水管→污水收集支管→建筑物出戶管的反向延伸原則[3]。

漳州歷史街區第一條道路修文東路改造設計時，設計施工只考慮了市政污水管道的建設，管線改造建成后，發現雨污水分流的效果不甚明顯。于是在后期道路設計中，如圖4所示。對道路兩側建筑物內廚房、衛生器具實施雨污分流的改造，并在道路上增設了DN200的污水收集管以及DN150的建筑物出戶管，盡量將道路兩側的污水接入市政污水管，減少漏接、錯接的情況。

圖4 街區內污水收集系統示意圖

在后續的道路管線改造的設計施工中，通過增設建筑物出戶管來提高管網收集率。通過增設污水收集管來增加歷史街區的管網覆蓋率，建立和完善歷史街區內的污水管網收集系統，實現污水主干管、干管及支管在歷史街區的全覆蓋。在這一設計理念的指導下，目前完成的臺灣路、北京路等道路的管線改造，切實有效地實現污水的收集，污水系統運行效果良好。

4 體現歷史文化街區文化傳統風格設計

圖5 普通市政道路雨水篦子

圖6 銅錢式雨水篦子

為了確保歷史街區文化脈絡的傳承，市政管線改造的地下管線部分需滿足街區的市政需求，地面部分如構筑物(檢查井、雨水篦子)又不宜引入過多的現代元素[4]。根據現場考察，歷史街區現遺留有銅錢式、蜂窩煤式2種雨水篦子，銅錢式比蜂窩煤式雨水篦子排水過流能力大，但相對于普通市政道路雨水篦子，如圖5～圖6所示，銅錢式雨水篦子的排水能力則是遠遠不夠。為了保證雨水排放的順暢，同時又不至于破壞歷史街區的文化元素。雨水系統通過在道路紅線兩側增設道路線性邊溝，邊溝充當雨水篦子的功能，彌補銅錢式雨水篦子排水能力有限的缺陷。如圖7所示。為了增加雨水排水能力，邊溝隔3m(約5個蓋板)增加一個小尺寸的雨水篦子，小尺寸的雨水篦子與邊溝蓋板尺寸相同，0.6m×0.425m。雨水溝蓋板及銅錢式雨水口箅子厚度為8cm，材料為花崗巖石料,蓋板頂面與路面形式一致。高程要求頂面與路面平齊，蓋板底(箅子蓋)與水溝側墻(雨水口井墻)間用M10水泥砂漿澆筑。歷史街區內的道路如北京路、延安南路、修文路等道路雨水系統如此改造完工后，運行至今，雨水排放迅速，有效解決了路面積水問題。

圖7 雨水系統、篦子、邊溝大樣圖

5 結論

根據漳州市唐宋子城(臺灣路-香港路)歷史文化街區多條道路地下管線改造工程實例可知，在采取合理的工程及非工程措施，能將市政管線安全地引入街道寬度有限的歷史街區。

(1)確保街區建筑物基礎安全。管線橫斷面設計時，將管線埋設深度大的管線遠離建筑物基礎等非工程措施，以及采用鋼板樁直槽開挖方式等工程措施，保證管線的改造不影響街區兩側建筑物基礎的安全。

(2)管線安全凈距不足時，通過設置套管、砌筑隔離墻以及增加管材壁厚、減少接口等措施，在滿足管線安全運營的要求前提下，適當減少管線之間的水平間距。

(3)歷史街區雨污分流改造是改善街區內人居環境至關重要的一點。通過增設建筑物出戶管、污水收集管實現污水主干管、干管及支管在歷史街區的全覆蓋，最大限度提高污水的納管率。

(4)確保歷史街區文化脈絡的傳承，地下管線在滿足自身功能要求的前提下，其地上構筑物的風格形式應盡量延續街區內的風格。

參考文獻

[1] GB50289-2016 城市工程綜合規劃規范[S].2016.

[2] 李浩,李藝,宋文波,等.歷史文化街區地下管線最小水平凈距研究[J].給水排水，2010(12).

[3] 曾觀華.老城區雨污分流改造淺論[J].江西建材,2016(12).

[4] 朱潔.三坊七巷歷史文化街區給排水規劃探討[J].福建建設科技,2007(5).